Experimente der Kategorie "Stoffkreisläufe/ Ökologie/ Umweltchemie"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Flockung einer Suspension durch Aluminiumsulfat Versuch zur Wasseraufbereitung bzw. Abwasserbehandlung Töpferton wird gemäß Anleitung in Wasser zu einer dünnen Suspension eingebracht. Man befüllt damit 8 Reagenzgläser, eines davon dient als Blindprobe. Zu den anderen sieben gibt man 2 Tropfen, 4 Tropfen, 6 Tropfen usw. steigende Portionen der Aluminiumsulfat-Lösung als Flockungsmittel. Lehrer-/ Schülerversuch Aluminiumsulfat-Hexadecahydrat
PVC - potentieller Salzsäurebildner Pyrolysegase aus Polyvinylchlorid Über der Brennerflamme wird eine Portion PVC-Pulver im Rggl. gemäß Anleitung stark erhitzt. A Man hält einen Streifen blaues Lackmus-Papier in die Öffnung des Rggl. B Ein zweites Rggl. mit wenig Ammoniak-Lösung wird - Öffnung an Öffnung neben das Glas mit der erhitzen PVC-Pulver gehalten. Lehrer-/ Schülerversuch Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniak (freies Gas), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniumchlorid
Umschmelzen von Thermoplasten Recyclingmethode für Kunststoffabfälle II Verpackungsmaterial aus Polystyrol PS und/ oder Polypropylen PP wird gereinigt und zerkleinert. Eine Stahl- oder Eisenplatte, die man auf eine elektrische Heizplatte oder auf ein Ceranfeld (Gasbrenner darunter) legt, wird mit Alu-Folie abgedeckt. Man stellt (Ausstech-)Backformen darauf, die mit den KS-Schnipseln befüllt und dann mit mehrlagiger Alufolie abgedeckt werden. Man erhitzt vorsichtig, bis sich aus den KS-Abfällen eine klare Schmelze gebildet hat. Dann lässt man abkühlen und entnimmt die umgeformten Stücke. Lehrer-/ Schülerversuch Toluol, Benzol, Styrol
Vor- und Aufbereitung goldhaltiger Platinen Gewinnung von Edelmetallen aus Elektronikschrott Vorbereitend gewinnt man wie beschrieben durch Zerkleinern und Herauslöten kleinere Stücke von Platinenschrott und goldüberzogenen PC-Bauteilen. Im Abzug gibt man diese Stücke in ein Becherglas und übergießt sie gemäß Anleitung mit konz. Salzsäure und Wassertsoffperoxid-Lösung. Nach Einwirken über Nacht entnimmt man die Platinenteile und filtriert die gewonnene Lösung ab. Lehrerversuch Salzsäure (konz. (w: >25%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%))
Wohin mit den Teelichtbechern? Recycling von "Aluminiumschrott" aus dem Haushalt Vorbereitend mischt man 45g Natriumchlorid mit 45g Kaliumchlorid und 10g Natriumfluorid und schmilzt das Gemisch zugedeckt in einem Porzellantiegel mit 2 TECLU-Brennern auf. Zerkleinerte Teelichtbecher gibt man Stück für Stück in die heiße Schmelze, wobei weiter mit den Brennern erhitzt wird. Nach dem Einschmelzen von 10-20 Teelichtbechern lässt man Abkühlen. Unter dem erstarrten Salz hat sich ein größerer Aluminiumregulus gebildet. Lehrerversuch Kaliumchlorid, Natriumfluorid
Entfernung von Phosphaten aus Abwässern mit Fe-Salzen Modellversuch zur Abwasserreinigung Vorbereitend setzt man die Phosphat-Lösung sowie die Lösungen der angegebenen Fällungsreagenzien an. Reagenzglasversuch: Man legt jeweils 2ml Phosphat-Lösung vor und fügt jeweils eine der Fällungsreagenzien-Lösungen hinzu. Lehrer-/ Schülerversuch tri-Natriumphosphat-12-Hydrat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Calciumchlorid (getrocknet), Aluminiumsulfat-Hydrat
Sauerstoff im Wasser Halbquantitativer Nachweis von gelöstem Sauerstoff Vorbereitend stellt man eine Mangan(II)-chlorid-Lösung (20g auf 25ml dest. Wasser) sowie eine Natriumhydroxid-Lösung (15g auf 30ml) her. Man füllt eine 100-ml-Klarglasflasche vollständig mit einer Probe aus einem Gewässer und verschließt sie sofort. Dann bringt man mit einer Pipette je 0,5ml der vorbereiteten Lösungen ein - tief auf den Boden der Flasche. Man verschließt wieder blasenfrei und schüttelt mehrmals. Nach 10 min schließt man aus der Farbe des Niederschlags auf den Sauerstoffgehalt: weiß=<1mg/l, elfenbein=1-3mg/l, schwach braun=5-10mg/l, rostbraun=>10mg/l Lehrer-/ Schülerversuch Natriumhydroxid (Plätzchen), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat
Harnstoffspaltung durch Bodenbakterien Enzymatische Reaktion aus dem Stickstoffkreislauf der Natur Vorbereitend stellt man fein gesiebte Garten- Kompost- oder Ackererde bereit. In einem Erlenmeyerkolben wird eine Portion dieses Bodenmaterials mit einer Spsp. Harnstoff und demin Wasser aufgeschlämmt. Ein längeres Stück angefeuchtetes pH-Indikatorpapier wird mittels Stopfen, der den Kolben verschließt, eingeklemmt. Bei 35°C lässt man den Ansatz im Trockenschrank bzw. Wasserbad mindestens 1h lang reagieren. Lehrer-/ Schülerversuch
Abgaskomponenten beim Auto I Nachweis von Kohlenstoffdioxid Vorbereitend stellt man sich wie beschrieben aus Calciumoxid oder Calciumhydroxid und demin. Wasser frisches Kalkwasser her. Man gibt die klare Lösung in eine Waschflasche und verbindet diese über einen Gummischlauch mit einem Trichter. Wenn die Lehrkraft den Motor gestartet hat, wird der Abgasstrom durch kurzzeitiges Aufdrücken des Trichter auf das Auspuffende in die Waschflasche mit dem Kalkwasser geleitet. Alternativ kann man mittels Kolbenprober Abgasportionen entnehmen und in die Gasflasche drücken. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumoxid, Calciumhydroxid, Kalkwasser (wässrig w: <2%)
Abgaskomponenten beim Auto II Nachweis von Wasser Vorbereitend stellt man sich wie beschrieben eine Portion Kupfersulfat durch thermisches Entwässern von Kupfersulfat-Pentahydrat her und stellt sie in einer Schale mit Deckel für das Nachweis-Experiment bereit. Wenn die Lehrkraft den Motor gestartet hat, wird am Auspuffende entweder feines Kondensat auf das weiße Kupfersulfat geleitet, oder dort entstehende Tropfen in die Schale gegeben. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei)
Die verhinderte Fotosynthese Stärkenachweis in Geranienblättern Vorbereitend verhüllt man einige Blätter einer Geranienpflanze mit schwarzer Folie und verhindert so über mindestens 3 Tage die Fotosynthese, während die anderen Blätter derselben Pflanze aktiv im Sonnenlicht arbeiten. Für den Stärkenachweis nimmt man nun "aktive" und "passive" Blätter und schließt das Material jeweils durch viertelstündiges Kochen auf. Dann gibt man etwas Iod-Kaliumiodid-Lösung auf die Blätter. Alternativ kann man das Blattmaterial mit etwas Wasser und Sand in der Reibeschale zerkleinern und die Reagenzlösung der gewonnenen Aufschlämmung zusetzen. Lehrer-/ Schülerversuch
Bestimmung des Verschmutzungsgrades von Wasser Erfassung oxidierbarer Stoffe als Permanganatzahl Vorbereitend werden gemäß Anleitung die Kaliumpermanganat-Maßlösung und die Oxalsäure-Maßlösung zubereitet. Man versetzt die Wasserprobe nach Angaben mit etwas Schwefelsäure, mit der Kaliumpermanganat-Maßlösung und 2 Siedesteinchen. Die Lösung wird - mit Uhrglas bedeckt - 10 Minutenh lang bei kleiner Flamme gekocht. Nach Zugabe der Oxalsäure-Lösung in das heiße Gemisch titriert man wie beschrieben mit Kaliumpermanganat-Maßlösung bis zur leichten Rosafärbung. Lehrer-/ Schülerversuch Kaliumpermanganat, Oxalsäure-Dihydrat, Schwefelsäure (konz. w: >15%)
Modellversuch zur katalytischen Abgasreinigung Reaktionen mit Methan, Kohlenstoffmonoxid und Stickoxiden Vorbereitend wird das Platinnetz intensiv ausgeglüht. Gemäß Anleitung und Versuchsskizze platziert man ein schwer schmelzbares Verbrennungsrohr mit geringem Durchmesser zwischen zwei Kolbenprober, die in Stative eingespannt sind. Der eine Kolbenprober ist zunächst mit Kohlenstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (im Folgeversuch mit Methangas und Stickstoffdioxid) wie angegeben befüllt, das Verbrennungsrohr mit dem Platinnetz ausgestattet. Man erhitzt das Rohr bis zur schwachen Glut und drückt das Gasgemisch mehrfach darüber in jeweils anderen Kolbenprober. Am Ende leitet man das Reaktionsprodukt in Barytwasser. Lehrerversuch Kohlenstoffmonoxid (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas), Methan (freies Gas), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%))
Nachweis von Nitrat und Nitrit im Trinkwasser Analytik auf der Tüpfelplatte Vorbereitend wird gemäß Anleitung die LUNGE-Reagenzlösung frisch angesetzt. In je eine Mulde der Tüpfelplatte gibt man 5 Trp. Natriumnitrat-Lösung, 5 Trp. Natriumnitrit-Lösung, 5 Trp. Leitungswasser und 5 Trp. dest. Wasser. Man pipettiert jeweils 5 Trp. LUNGE-Lösung hinzu. Zu den Proben, die sich dabei nicht verfärbt haben, gibt man eine Spsp. Zinkpulver. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumnitrit, Natriumnitrat, Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Sulfanilsäure, 1-Naphthylamin, Essigsäure (w=____% (25-90%))
Untersuchung von Thermopapier auf Bisphenol A Bildung eines Azofarbstoffes Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine p-Nitroanilin-Lösung zubereitet. In einem Becherglas werden kleine Stückchen von Thermopapier in Natronlauge eingerührt. Man überführt einige ml der trüben Lösung (A) in ein Rggl. In einem zweiten Rggl. versetzt man gemäß Anleitung p-Nitroanilin-Lösung mit Natriumnitrit-Lösung bis Entfärbung eintritt. Von dieser Lösung gibt man wenig zum Inhalt A. Variante: Man gibt einenTropfen Natronlauge direkt aud das Thermopapier und nach 1 Min einen Tropfen aus Rggl. 2. Lehrer-/ Schülerversuch SII 4-Nitroanilin, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natriumnitrit, Natronlauge (verd. w: <2%)
Recycling von PET-Flaschen durch Verseifung Nachweis der Verseifungsprodukte Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine PET-Flasche über Nacht mit etwas Natronlauge befüllt und deren zersetzender Wirkung in einer geeigneten Schale ausgesetzt. Die darin gewonnene Suspension wird filtriert. Man bereitet aus Cer-Ammoniumnitrat durch Auflösen in 10-15%iger Salpetersäure (1g auf 2,5ml) eine Nachweislösung für Alkohole vor. Für die Nachweise der Verseifungsprodukte gibt man 2-ml-Portionen des Filtrats in zwei Rggl. (a und b) a) man säuert das Filtrat mit konz. Salzsäure an, prüft den pH-Wert und beobachtet die Ausfällung der Terephthalsäure, die durch anschließendes Alkalisieren mit Natronlauge wieder aufgelöst wird. b) man säuert das Filtrat mit konz. Salpetersäure an, filtriert die ausgefallene Terephthalsäure ab und weist den bei der Verseifung entstandenen Alkohol mittels Cer-Ammonium-Reagenz nach. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniumcer(IV)-nitrat, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%))
Nitrate und Phosphate im Viehstallputz Calciumnitrat und Calciumphosphate in ländlichen Stallungen Wie beschrieben gewinnt man durch Übergießen mit Salzsäure und Filtration eine Lösung aus zermörsertem Viehstallputz. Man verteilt auf zwei Rggl., stellt für die Negativproben zwei weitere Rggl. mit demin. Wasser sowie für die Positivprobe Lösungen von Natriumnitrat und Natriumphosphat bereit. Man taucht drei Nitrat-Teststreifen in Blindprobe, Nitrat-Positivprobe und Filtrat ein. Für die Phosphatprobe versetzt man die entsprechenden Rggl. wie angegeben mit Phosphatreagenz und erhitzt über der Brennerflamme. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (w=____% (10-25%)), Ammoniumnitrat, Ammoniummolybdat-Lösung (ca. 8%ig, Lsm.: Salpetersäure, 25%ig), Natriumnitrat, tri-Natriumphosphat-12-Hydrat
Ammoniak-Nachweis in Gartenerde Färbung von Indikatorpapier in der Gasphase Wie beschrieben wird eine Portion Gartenerde mit warmem Wasser aufgeschlämmt und auf zwei Erlenmeyerkolben aufgeteilt. Der einen Probe wird eine Spatelportion Harnstoff zugesetzt. Ein angefeuchteter Streifen Indikatorpapier wird jeweils in die Gasphase des abgedeckten Kolbens gehängt. Nach 5-minütiger Wartezeit setzt man wie angegeben Natronlauge hinzu. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L)
Abbinden von Kalkmörtel Reaktion von Calciumhydroxid an der Luft Zu einer Portion Calciumhydroxid gibt man etwa die dreifache Menge Sand. Man mischt mit etwas Wasser zu einem steifen Brei, den man auf einer geeigneten Grundlage (z.B. Fliese) 1cm hoch ausstreicht und trocknen lässt. Die trockenen Mörtelschicht wird in maximal erbsgroße Stücke zerbröselt und in einen Kolben gegeben, in den man in langsamem kontinuierlichem Strom Kohlendioxid leitet. Man konstatiert die Wärmeentwicklung am Gefäßboden und die Kondensatbildung an der Wand des Kolbens. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumhydroxid
Erneuerbare Energie: Chemische Speicherung für Power-to-Gas Speicherung von Wasserstoff in einer organischen Verbindung (LOHC) Zwischen zwei Kolbenprober mit Drei-Wege-Hähnen wird ein Reaktionsrohr mit geträgertem Pt-C-Katalysator und Eisenwolle eingespannt. Es wird mittels Einmalspritze mit 0,1 ml H18-Dibenzyltoluol befüllt. Anschließend wird die zusammengebaute Apparatur gründlich mit Wasserstoff gespült. Man erhitzt das Reaktionsrohr mit einer Heißluftpistole stark, bis Gasentwicklung einsetzt. Der entstehende Wasserstoff wird in einem der Kolbenprober gesammelt und nach dem Ende des Versuchs einer Brennstoffzelle zugeleitet. Lehrer-/ Schülerversuch SII Wasserstoff (freies Gas), Ethylacetat

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